PLC课程设计舞台灯光控制设计.docx

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PLC课程设计舞台灯光控制设计

《PLC原理及应用》课程设计报告

舞台灯光控制设计

学院：

机电工程工程学院

专业：

机械设计制造及其自动化

班级：

机械升本一班

姓名：

学号：

指导教师：

引言

PLC的介绍

PLC是一种专门为了在工业环境下应用而设计的数字运算操作装置。

它采用一可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各类型的机械或生产过程。

PLC及有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则而设计。

PLC是综合继电器接触器控制的优点及计算机灵活、方便的优点而设计制造和发展的，这就使PLC具有许多其他控制器所无法相比的特点。

（1）可靠性高，抗干扰能力强。

（2）通用性强，使用方便。

（3）采用模块化结构，使系统组合灵活方便。

（4）编程语言简单、易学，便于掌握。

（5）系统设计周期短。

（6）对生产工艺改变适应性强。

（7）安装简单、调试方便、维护工作量小。

PLC的工作原理

LC的控制功能就是通过运行用户程序来实现的。

它是一种存储程序的控制器，用

（1）输入采样PLC在开始执行程序之前，首先扫描输入端子，按顺序将所有输入信号，读入到寄存输入状态的输入映像寄存器中，这个过程称为输入采样。

PLC在运行程序时，所需的输入信号不是现时取输入端子上的信息，而是取输入映像寄存器中的信息。

在本工作周期内这个采样结果的内容不会改变，只有到下一个扫描周期输入采样阶段才被刷新。

（2）程序执行PLC完成了采样工作后，按顺序从0000号地址开始的程序进行扫描执行，并分别从输入映像寄存器、输出映像寄存器以及辅助继电器中获得所需的数据进行运算处理。

再将程序执行的结果写入寄存执行结果的输出映户根据某一对象的具体控制要求，编制好控制程序后，用编程器将程序键入到PLC的用户程序存储器中寄存。

PLC扫描工作方式主要分三个阶段：

输入采样、程序执行、输出刷新。

像寄存器中保存。

但这个结果在全部程序未被执行完毕之前不会送到输出端子上。

（3）输出刷新在执行到END的命令时，即执行完用户所有的程序后，PLC将输出映像寄存器中的内容送到输出锁存器中进行输出，驱动用户设备。

1.课程设计目的........................................4

2.课程设计题目和要求...................................4

3.设计内容...............................................5

3.1PLC的I/O地址分配...................................5

3.2PLC的外接线图.......................................6

3.3PLC的顺序功能图.....................................8

3.4PLC的状态图.........................................8

3.5舞台灯控制图.........................................10

3.6PLC的梯形图.........................................10

4程序运行与调试.........................................22

5设计总结..22

6参考书目.23

1课程设计目的

在现代生活中，彩灯作为一种装饰，既可以增强人们的感观，起到广告宣传的作用，又可以增添节日气氛，为人们的生活增添亮丽，用在舞台上增强晚会灯光效果。

随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高，人们对于彩灯的要求越来越高，另一方面，随着电子技术的发展，应用系统向着小型化、快速化、大容量、重量轻的方向发展，PLC技术的应用引起电子产品及系统开发的巨大变革。

梯形图语言作为可编程逻辑器件的标准语言描述能力强，覆盖面广，抽象能力强，在实际应用中越来越广泛。

于是，人们开始追求贯彻整个系统设计的自动化，可以从繁重的设计工作中彻底解脱出来，把精力集中在创造性的方案与概念构思上，从而可以提高设计效率，缩短产品的研制周期。

整个过程通过PLC自动完成，大大减轻了设计人员的工作强度，减少了出错的机会，并且提高了设计质量。

为了便于学生掌握PLC变成设计，因此需要设计一个用于舞台灯光的自动控制系统。

2课程设计题目和要求

课程设计题目：

舞台灯光控制系统

课程设计要求:

舞台灯L0~L7按如下，先使所有8个灯都复位（熄灭），然后从L0等开始，每隔2秒按顺序依次点亮舞台彩灯。

然后L0~L7全部都亮，紧接着L0，L1，12，L3这前四盏灯先亮起来，然后L4，L5，L6，L7后四盏灯在同时亮起来，接着L2，L4，L6，L8这四盏灯先亮起来，其余四盏灯L1，L3，L5，L7后亮起来，最后这8盏灯全部同时亮起来。

反复循环这一过程，每一过程舞台灯亮起的时间均为2秒。

直到关闭循环为止，否则开启程序，就一直连续运行。

3设计内容

3.1PLC的I/O地址分配

使用8个输出点接L0~L7这8个彩灯，分别是L0对应Q0.0,L1对应Q0.1，L2对应Q0.2,L3对应Q0.3,L4对应Q0.4,L5对应Q0.5,L6对应Q0.6,L7对应Q0.7。

表I/O地址分配表

输入元件

I/O地址

输出元件

I/O地址

启动

I0.0

彩灯L0

Q0.0

停止

I0.1

彩灯L1

Q0.1

彩灯L2

Q0.2

彩灯L3

Q0.3

彩灯L4

Q0.4

彩灯L5

Q0.5

彩灯L6

Q0.6

彩灯L7

Q0.7

3.2外部PLC接线图

下图为外部PLC接线图，是实物与PLC机个部分的连接。

3.3PLC的顺序功能图

3.4PLC的状态图

Q0.0

Q0.1

Q0.2

Q0.3

Q0.4

Q0.5

Q0.6

Q0.7

T37

T38

T39

T40

T41

T42

T43

T44

T45

T46

T47

T48

T49

T50

√

S10

√

S11

√

S12

√

S13

√

S14

√

3.5舞台灯模拟图

舞台中央

为了增加舞台美感，可以让每一盏灯的颜色都不一样。

使舞台更加绚丽多彩。

3.6PLC梯形图

4程序运行与调试

控制系统必须进行调试后才投入实际生产之中，在这之前以便发现问题及时解决。

本系统的调试主要是利用S7-200PLC的实验设备进行模拟。

根据前面的分析，利用外部接线图接线，输出都采用指示灯表示不同的舞台灯，以模拟系统的工作的正确性。

运行程序查看系统的工作状态。

5设计总结

回顾此次PLC课程设计，时间虽比较短暂，但是在此次实习中学到很多有用的东西。

我的课题是PLC舞台灯光控制系统设计，经过不断学习课本知识，逐步了解自己要设计个什么东西，该东西的工作原理，工作设计是什么，各环节的线索是什么？

理清线索后，就确定整体设计方案，按方案的步骤着手设计各单元电路，庆幸的是各单元电路的设计比较简单，但是实际按图连线就有些困难，及运行当中出现的问题有点让我止步，不过最后我不断向同学请教，把一个个难关予以解决。

现在，整个设计虽基本完成，也许结果并不是很令人满意，过程中出现的一些问题，例如延迟时间不是很精确，电路设计得不怎么完善等等。

我想我们只有在实践中多去操作，不言弃、不急躁，迎难而上，多总结经验，多尝试，才能将专业知识学得更好，才能学以致用，才能达到学习的真正目的。

6参考书目

[1]魏志精.可编程控制器应用基础，电子工业出版社.，2006

[2]潘月琴.全自动洗衣机的维修.北京科学技术出版社.2005

[3]田瑞庭主编.可编程控制器应用技术.北京机械工业出版社，2001

[4]王兆义编著.小型可编程控制实用技术.北京机械工业出版社，2000

[5]徐志军.大规模可编程逻辑器件及其应用.成都：

电子科技大学出版社，2004

[6]黄正瑾.在系统编程技术及其应用.南京：

东南大学出版社，2005

[7]阎石.数字电子技术基础.北京：

高等教育出版社，2002

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